Benzyna lotnicza: charakterystyka

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2023-12-17 10:38

Benzyna lotnicza to łatwopalna ciecz, która dostaje się do silnika samolotu, mieszając się z powietrzem w celu uzyskania energii cieplnej w wyniku procesu utleniania tlenu wlotu powietrza do komory spalania. Na tym paliwie pracują silniki tłokowe.

W benzynie lotniczej wyceniane są następujące wskaźniki:

• Odporność na uderzenia.
• Stabilność chemiczna.
• Skład frakcji.

Pomiar parametru odporności na spalanie stukowe benzyny lotniczej jest niezbędny do podjęcia decyzji o przydatności takiego paliwa w jednostkach, w których występuje wysoki stopień sprężenia mieszanki pochodzącej ze zbiornika gazu. Dla normalnej pracy silnika lotniczego ważne jest unikanie zapłonu detonacyjnego.

Skład frakcyjny musi być znany, aby określić lotność benzyny. Podczas pomiaru stwierdza się, czy tworzy mieszankę paliwowo-powietrzną.

Stabilność chemiczna to odporność na zmiany składu palnej cieczy podczas transportu, przechowywania i eksploatacji.

Rodzaje benzyny używanej w lotnictwie

Istnieją 2 rodzaje benzyny bazowej - benzyna prosta i benzyna aktylowa. Pierwszy rodzaj paliwa zyskał popularność w połowie XX wieku, wydobywano go metodą bezpośredniej destylacji. W wyniku destylacji, a następnie selekcji frakcji olejowych, które odparowują przy pewnym ogrzaniu, otrzymuje się mieszankę łatwopalną. Jeśli frakcje odparowują w temperaturach do 100 stopni Celsjusza, benzyna jest klasyfikowana jako pierwsza, jeśli temperatura nagrzewania do odparowania wynosi do 110 stopni, to benzyna nazywana jest specjalną. Jeżeli frakcje olejowe odparowują w benzynie w temperaturze do 130 stopni, to paliwo ma II klasę jakości.

Różne gatunki destylowanej benzyny mają jeden czynnik, który je łączy - niską liczbę oktanową. Metodą bezpośrednią można uzyskać mieszankę benzynową o OC powyżej 65 tylko z ropy naftowej produkowanej w Azerbejdżanie, Terytorium Krasnodarskim, Sachalinie i Azji Środkowej. W innych miejscach, gdzie wydobywa się „czarne złoto”, uzyskuje się palną mieszaninę o niskim SP ze względu na obecność węglowodorów parafinowych.

Godność zwykłej benzyny

Pozytywne cechy benzyn destrukcyjnych to:

• stabilność;
• właściwości antykorozyjne;
• doskonałe parowanie;
• wysoka przewodność cieplna (około 10 500 bcal/kg);
• odporność na niskie temperatury (do 100 stopni Celsjusza);
• niska higroskopijność.

Ponieważ to paliwo ma zbyt dużą odporność na stukanie, używa się go tylko razem z zanieczyszczeniami, wpowodując wzrost liczby oktanowej.

Co to jest oktan?

Liczba oktanowa charakteryzuje odporność materiału palnego na detonację, czyli zdolność cieczy do samozapłonu podczas sprężania w silniku spalinowym. Liczba oktanowa jest równa zawartości izooktanu w mieszaninie palnej wraz z substancją n-heptan. Mieszanina musi mieć taką samą odporność i detonację jak badana próbka paliwa w normalnych warunkach. Substancja izooktan jest słabo utleniana, dlatego jej odporność na detonację przyjęto jako 100 jednostek, a substancja n-heptan detonuje nawet przy najmniejszym ściśnięciu, dlatego jej odporność na detonację przyjmuje się jako zero. Aby określić odporność na detonację benzyny, której oktan przekracza 100 jednostek, stworzono specjalną skalę. Wykorzystuje izooktan z dodatkiem tetraetyloołowiu w różnych ilościach.

Odmiany SP

Liczby oktanowe dzielą się na dwa typy: OCHM i OCHI. ROI (liczba oktanowa badawcza) pokazuje, jak benzyna reaguje przy lekkim i średnim obciążeniu silnika. Aby określić zwrot z inwestycji, używana jest konfiguracja symulująca silnik jednocylindrowy. Konstrukcja jest w stanie sprężać płyn ze zmienną siłą. Prędkość wału korbowego wynosi 600 obr/min w temperaturze 50 stopni Celsjusza.

MOND (liczba oktanowa silnika) pokazuje zachowanie łatwopalnej cieczy podczas dużych obciążeń. Metoda wyznaczania jest podobna do poprzedniej, jednak prędkość wału korbowego instalacji symulującej silnik wynosi 900 obr/min, a temperatura powietrza podczas badań osiąga150 stopni Celsjusza.

Zwiększone SP z dodatkami

Nowoczesne silniki stosowane w lotnictwie wymagają paliwa o minimalnej liczbie oktanowej co najmniej 95 jednostek. Benzyny rafinowane po bezpośredniej destylacji otrzymywane są o niskiej liczbie oktanowej, nie nadają się do stosowania w nowoczesnych silnikach lotniczych. Zwiększenie właściwości przeciwstukowych można osiągnąć za pomocą dodatków. Wcześniej do tych celów używano wyłącznie płynu etylowego. Obecnie w celu zwiększenia RP opracowano całe kompleksy, które zawierają składniki zawierające tlen, estry, stabilizatory, barwniki, środki antykorozyjne i wiele więcej.

Różnica między benzyną B 91 115 i Avgas 100 ll

Benzyna lotnicza B 91 115 jest mieszaniną paliwa otrzymywaną w wyniku bezpośredniej destylacji z zastosowaniem reformingu katalitycznego. Skład takich paliw obejmuje alkilobenzeny, toluen i różne dodatki (etyl, przeciwutleniacz, barwnik). Benzyna lotnicza Avgas 100 ll składa się z mieszanki podobnych wysokooktanowych i bazowych składników. Aby uzyskać tę markę paliwa, dodaje się etyl, barwnik i dodatki, aby zapobiec tworzeniu się korozji i elektryczności statycznej.

Różnice między tymi dwoma markami materiałów palnych polegają na gatunku, zastosowanych dodatkach, składnikach i różnej zawartości tetraetyloołowiu. W pierwszym gatunku paliwa ilość tetraetyloołowiu nie powinna przekraczać 2,5 g/kg, w drugim 0,56 g/l. Kod literowy ll w nazwie oznacza niską zawartość ołowiu w paliwie. Jakmniej ołowiu w benzynie lotniczej, tym lepsze jest jej oddziaływanie na środowisko. Czystsza benzyna nie tylko ochroni przyrodę przed zniszczeniem, ale także zmniejszy toksyczne działanie paliwa na pracowników, którzy są zmuszeni do ciągłego kontaktu z nim. Należy zauważyć, że ustawodawstwo Federacji Rosyjskiej nie reguluje dodawania dodatków przeciw korozji, krystalizacji i statyce do paliwa lotniczego.

Klasa paliwa

Stopień mieszanki wpływa na jej odporność na wybuch podczas pracy silnika spalinowego z maksymalną możliwą mocą. Na przykład w gatunku paliwa pod nr 115 przyrost mocy podczas pracy silnika spalinowego jest o 15 procent większy niż w przypadku izooktanu. Gatunek benzyny lotniczej Avgas 100 ll, zgodnie z dokumentacją, musi wynosić co najmniej 130 jednostek. Benzyna lotnicza 91 115 ma co najmniej 115 jednostek, w oparciu o GOST 1012 dla benzyny lotniczej. Paliwo Avgas 100 ll daje wzrost mocy, ale tylko wtedy, gdy silnik spalinowy pracuje na wzbogaconej mieszance. Moc w tym przypadku jest zwiększona o 15 procent w porównaniu z paliwem klasy B 91 115.

Produkcja benzyny lotniczej

Produkcja benzyny lotniczej to złożony proces, na który składają się następujące operacje technologiczne:

• Produkcja różnych składników (katalizator stabilny, toluen itp.).
• Proces filtracji dodatków i innych składników.
• Mieszanie dodatków i komponentów.

W naszym kraju benzyna lotnicza nie jest produkowana. Powodem jest zakaz produkcji etylu w Federacji Rosyjskiej. Nawet jeśli brakujący element jest kupowany za granicą, produkcja materiału palnego jest ekonomicznie nieopłacalna ze względu na małe ilości jego zużycia. Gotowe paliwo do samolotów kupowane jest za granicą. Obecna sytuacja stawia przemysł lotniczy w Rosji w niekorzystnej sytuacji, ponieważ produkcja samolotów krajowych jest uzależniona od cen zakupu paliwa z zagranicy, a także wielkości zakupów.

Dlaczego tetraetyloołów jest potrzebny w benzynie lotniczej?

Substancja zwana tetraetyloołowiem (TEP) jest bezbłędnie dodawana do benzyny lotniczej. Jest to korzystne z ekonomicznego punktu widzenia, ponieważ jeśli jest obecne w składzie, paliwo ma większą odporność na detonację podczas spalania w silniku. Dodatkowo TPP zapobiega zużyciu ruchomych części silnika lotniczego. Należy dodać, że TES w czystej postaci nie jest używany, jest przekształcany w płyn etylowy. Zawartość czteroetylu ołowiu w takiej cieczy sięga 50 proc.

Wymagania dotyczące benzyny w lotnictwie

W porównaniu z paliwem samochodowym, wymagania GOST dla benzyny lotniczej są znacznie surowsze. Jego produkcję reguluje ilość procesów technologicznych. Palny płyn do samolotów jest opracowywany z uwzględnieniem wszystkich cech konstrukcyjnych układów paliwowych i silników w samolotach.

Specjalne wymagania dotyczące benzyn lotniczych stosowanych w lotnictwie:

• Zwiększone parowanie. Parametr ten ułatwia rozruch silnika, poprawia jakość mieszanki.
• Odporność na wybuch przy wysokich obciążeniach.
• Nieznacznie higroskopijny (absorpcja wilgoci).
• Odporny na niskie temperatury.

Benzyna B-70

B-70 Benzyna lotnicza jest palnym paliwem o ostrym zapachu. Jeśli dostanie się na skórę, oczy lub narządy wewnętrzne, może prowadzić do nieodwracalnych procesów, ponieważ substancja ta jest bardzo toksyczna. Wszelkie niezbędne prace z takim paliwem wykonuje się przy działającej wentylacji, a gumowe rękawice służą do ochrony ludzi.

Właściwości techniczne benzyny lotniczej B-70:

• bezbarwna i przezroczysta substancja;
• gęstość w temperaturze pokojowej nie przekracza 0,7g/cm3;
• początek destylacji - nie więcej niż 80 stopni Celsjusza;
• proces destylacji odbywa się w temperaturze nieprzekraczającej 100 stopni Celsjusza;
• węglowodany aromatyczne w składzie zajmują nie więcej niż 1,5 proc.;
• udział siarki - nie więcej niż 1,5%.